谢震宇

摘要：在城市污水处理领域，AAO工艺是应用最广泛的一种污水处理方法，它是采用脱氮除磷工艺，并且这种工艺的使用使得污水处理的能耗大大降低，能节省不少资金投入，经济效益良好。本文对目前污水处理领域广泛应用的AAO工艺原理和工艺流程进行了详细分析，并对污水处理降低能耗方面提出了一些建议。

关键词：污水处理；AAO工艺；节能；降耗

1 生物脱氮除磷原理及应用评价

生物脱氮在污水处理领域具有非常重要的意义，生物脱氮主要包括三个阶段：氨化作用、硝化作用以及反硝化作用。首先，氨化作用的反应机理是氨化菌可以在好氧条件下将污水中的蛋白质的氮元素和有机氮通过反应作用变成氨氮。其次，氨化作用生成的氨氮通过硝酸菌的作用变成硝酸盐，氮被转化进入硝酸盐，这就是硝化作用。最后，反硝化菌在缺氧条件下，可以将硝酸盐转化成氨气，氮元素被转化成氨气的形式从污水中排出，这就是反硝化作用。

AAO工艺之所以能在污水处理领域得到广泛应用，是因为其在脱氮除磷和去除有机物方面效果显著且成本不高。另外，在高浓度污水和工业排放出来的污水处理上也能发挥巨大作用，并且AAO工艺对工作环境的要求不高，其在低温酸碱等恶劣条件下都能发挥稳定的除污功效。但是，目前的AAO工艺也存在一个很严重的弊端，其正常发挥功效对碳源要求很高。为了解决这一问题，我们可以采用将AAO工艺进行改进，将原来的进水方式改为亮点进水，在减少沉池时间的同时增加进水中的碳源。AAO工艺因其操作简单、成本低、功效稳定的优点，成为目前城市污水处理领域应用最广泛的工艺之一。

2 城市污水处理系统的控制

在目前城市污水处理工厂中所采用的控制系统中，大多包含反馈控制和前馈控制两种控制结构。反馈控制的原理是，利用控制系统提前设定好的估计值和实际检测值之间的偏差反馈到系统当中，系统再对变量进行调整，偏差逐渐变小，直至满足要求为止。而前馈控制的原理则是，检测干扰来进行变量调整，从而降低干扰对最终结果的影响。在实际应用过程中，控制策略的应用可以提高污水处理厂的除污效果和工作效率。反馈控制方式的结构比较简单，在实际应用过程中使用方便，因而应用广泛。而前馈控制的工作方式是对系统输入量本身进行检测，因而前馈控制方式的输出误差更小。

3 AAO工艺节能降耗措施

AAO工艺对于脱氮除磷的效果与很多因素有关，其中包括DO、内外回流比r和R、泥龄SRT、污水的温度和PH值等。在污水处理厂能耗组成中，内外回流和好氧段曝气能耗占很大的比例。因此，要想降低污水处理的能耗，必须重点研究这两个部分的能耗情况。对此，我们可以针对性的研究处理水质情况，对入水水质的动态流量变化和入水条件进行深入研究，并且要综合考虑处理设备的结构形状、处理系统内部部件的性能、以及硬件的功能。通过对水质和设备研究，可以优化入水方式和污水处理工艺，提高设备的运行效率，使處理系统达到最好处理状态，这样就可以达到减少能耗的效果。

在AAO 工艺流程中，有很多可以自由控制的变量，比如排泥量、内外回流比、曝气量和流量分流等。排泥量在整个系统运行过程中的调整次数比较少，它主要用于活性污泥系统的污泥龄的调整，还可以对污泥处理系统内部的反应区进行污泥浓度控制，而且一个污水处理厂的工作能力也会影响排泥量的大小。而内外回流、曝气量和流量分流等变量则在系统运行过程中始终处于动态变化中，因此需要根据系统进水情况和系统排水情况进行实时调整。在污水处理系统运行过程中，必须根据进水情况实时调整内外回流和溶解氧气值这三个变量。并且在实际污水处理过程中，污水内部氨氮浓度的测量相对比较容易，而且氨氮溶于污水当中比较稳定，在一片区域中的状态比较均匀。因此，可以用进水氨氮负荷表示总体的氨氮负荷。

4 控制策略的实际应用

在目前国际污水处理领域，各大厂家普遍采用前馈反馈结合的控制系统。如果采用前馈反馈结合的控制系统并对AAO工艺的流程进行科学规划，就能将AAO工艺的脱氮除磷效果发挥到最佳水平，这样污水处理既能除污又能优化水质，经济效益将得到大幅度提升。另外，根据很多实践情况可以看出，当污水处理厂采用前馈反馈结合的控制系统后，不仅能除污优化水质，能耗也能大幅降低，经济效益自然大幅提高。在污水处理过程中，控制策略的实施非常重要，尤其是进水情况不稳定的时候，通过对系统供气量的科学调控，将系统内部氧浓度保持在合理范围，就能降低系统的动力消耗。因此，控制策略的合理采用能够有效降低系统能耗。

5 AAO工艺运行中的问题

在AAO工艺流程中，脱氮和除磷是两个最重要的过程也是需要达到的目的。脱氮在污水处理过程中处于优先处理地位，在脱氮之后才是除磷。因为，脱氮过程比较复杂，而且化学试剂很难达到脱氮的效果，而除磷则很容易用化学方法实现。另外，我国国内有很多污水处理厂都面临着一个很严重的问题，那就是进水量和出水量之间负荷差距很大，这就造成系统额外载荷剧烈，系统动力能耗增加。对此，我们可以采用将系统安全设计系数初始值调大的方式来提高系统的承受能力，使其面对高负荷也能满足处理要求。

6 结语

综合以上分析可以看出，AAO工艺的节能降耗技术关系到污水处理整体的经济效益和社会价值，具有非常重要的意义。只有优化AAO工艺流程、调整污水处理系统变量控制方式，才能让污水处理达到既能除污优化水质又能提高经济效益的目的，相关领域的专家和科技工作者必须对此重视起来。相信随着科技的发展和时代的进步，在污水处理领域一定会有更先进更科学的处理工艺被发现，这些工艺也一定会将目前的AAO工艺提升至更高更好的水平，为社会创造更大的价值。

参考文献：

[1]王彬.多模式AAO工艺在污水处理厂扩建工程中的应用[J].中国市政工程，2016（3）：38-41.王彬.多模式AAO工艺在污水处理厂扩建工程中的应用[J].中国市政工程，2016（3）：38-41.

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